hcanview/include/can/CanMessage.h

/**
 * @file CanMessage.h
 * @brief CAN消息结构定义
 */

#ifndef USB2CAN_CAN_MESSAGE_H
#define USB2CAN_CAN_MESSAGE_H

#include <cstdint>
#include <cstring>

namespace usb2can {
namespace can {

/**
 * @brief CAN帧类型枚举
 */
enum class CanFrameType {
    STANDARD = 0,  ///< 标准帧
    EXTENDED = 1,  ///< 扩展帧
    REMOTE = 2     ///< 远程帧
};

/**
 * @brief CAN工作模式枚举
 */
enum class CanMode {
    NORMAL = 0,        ///< 正常模式
    LOOPBACK = 1,      ///< 环回模式
    SILENT = 2,        ///< 静默模式
    SILENT_LOOPBACK = 3 ///< 静默环回模式
};

/**
 * @brief CAN配置结构体
 */
struct CanConfig {
    uint32_t baudrate;         ///< 波特率
    uint16_t prescaler;        ///< 预分频器
    uint8_t tseg1;             ///< 时间段1
    uint8_t tseg2;             ///< 时间段2
    uint8_t sjw;               ///< 同步跳转宽度
    uint8_t config;            ///< 配置信息：0x01接通内部电阻 0x02离线唤醒 0x04自动重传
    CanMode mode;              ///< 工作模式
    uint8_t reserved;          ///< 保留

    /**
     * @brief 构造函数
     */
    CanConfig() : baudrate(500000), prescaler(0), tseg1(0), tseg2(0), sjw(0), 
                 config(0), mode(CanMode::NORMAL), reserved(0) {}
};

/**
 * @brief CAN消息结构体
 */
struct CanMessage {
    uint32_t id;               ///< 报文ID
    uint32_t timestamp;        ///< 微秒级时间戳
    CanFrameType frameType;    ///< 帧类型
    uint8_t dataLength;        ///< 有效字节数
    uint8_t data[8];           ///< 报文数据
    bool isExtended;           ///< 扩展帧标识：false标准帧, true扩展帧
    bool isRemote;             ///< 远程帧标识：false数据帧, true远程帧
    uint8_t busStatus;         ///< 总线状态
    uint8_t errorStatus;       ///< 错误状态
    uint8_t txErrorCounter;    ///< 发送错误计数
    uint8_t rxErrorCounter;    ///< 接收错误计数

    /**
     * @brief 构造函数
     */
    CanMessage() : id(0), timestamp(0), frameType(CanFrameType::STANDARD), 
                  dataLength(0), isExtended(false), isRemote(false), 
                  busStatus(0), errorStatus(0), txErrorCounter(0), rxErrorCounter(0) {
        memset(data, 0, sizeof(data));
    }

    /**
     * @brief 设置数据
     * @param data 数据缓冲区
     * @param length 数据长度
     */
    void setData(const uint8_t* data, uint8_t length) {
        dataLength = (length > 8) ? 8 : length;
        memcpy(this->data, data, dataLength);
    }

    /**
     * @brief 获取数据长度码（DLC）
 * @return 数据长度码
     */
    uint8_t getDlc() const {
        return dataLength;
    }
};

/**
 * @brief CANFD配置结构体
 */
struct CanFdConfig {
    uint32_t nominalBaudrate;  ///< 常规波特率
    uint32_t dataBaudrate;     ///< 数据波特率
    uint16_t nominalPrescaler; ///< 常规波特率预分频器
    uint8_t nominalTseg1;      ///< 常规波特率时间段1
    uint8_t nominalTseg2;      ///< 常规波特率时间段2
    uint8_t nominalSjw;        ///< 常规波特率同步跳转宽度
    uint8_t dataPrescaler;     ///< 数据波特率预分频器
    uint8_t dataTseg1;         ///< 数据波特率时间段1
    uint8_t dataTseg2;         ///< 数据波特率时间段2
    uint8_t dataSjw;           ///< 数据波特率同步跳转宽度
    uint8_t config;            ///< 配置信息：0x01接通内部电阻 0x02离线唤醒 0x04自动重传
    CanMode mode;              ///< 工作模式
    uint8_t canType;           ///< CAN模式：0 CAN, 1 ISO CANFD, 2 Non-ISO CANFD

    /**
     * @brief 构造函数
     */
    CanFdConfig() : nominalBaudrate(500000), dataBaudrate(2000000), 
                   nominalPrescaler(0), nominalTseg1(0), nominalTseg2(0), nominalSjw(0),
                   dataPrescaler(0), dataTseg1(0), dataTseg2(0), dataSjw(0),
                   config(0), mode(CanMode::NORMAL), canType(1) {}
};

/**
 * @brief CANFD消息结构体
 */
struct CanFdMessage {
    uint32_t id;               ///< 报文ID
    uint32_t timestamp;        ///< 微秒级时间戳
    CanFrameType frameType;    ///< 帧类型
    uint8_t dlc;               ///< 数据长度码（DLC）
    uint8_t dataLength;        ///< 实际数据长度
    uint8_t data[64];          ///< 报文数据
    bool isExtended;           ///< 扩展帧标识：false标准帧, true扩展帧
    bool isRemote;             ///< 远程帧标识：false数据帧, true远程帧
    uint8_t busStatus;         ///< 总线状态
    uint8_t errorStatus;       ///< 错误状态
    uint8_t txErrorCounter;    ///< 发送错误计数
    uint8_t rxErrorCounter;    ///< 接收错误计数

    /**
     * @brief 构造函数
     */
    CanFdMessage() : id(0), timestamp(0), frameType(CanFrameType::STANDARD), 
                    dlc(0), dataLength(0), isExtended(false), isRemote(false), 
                    busStatus(0), errorStatus(0), txErrorCounter(0), rxErrorCounter(0) {
        memset(data, 0, sizeof(data));
    }

    /**
     * @brief 设置数据
     * @param data 数据缓冲区
     * @param length 数据长度
     */
    void setData(const uint8_t* data, uint8_t length) {
        dataLength = (length > 64) ? 64 : length;
        memcpy(this->data, data, dataLength);
        
        // 根据数据长度设置DLC
        if (dataLength <= 8) {
            dlc = dataLength;
        } else if (dataLength <= 12) {
            dlc = 9;
        } else if (dataLength <= 16) {
            dlc = 10;
        } else if (dataLength <= 20) {
            dlc = 11;
        } else if (dataLength <= 24) {
            dlc = 12;
        } else if (dataLength <= 32) {
            dlc = 13;
        } else if (dataLength <= 48) {
            dlc = 14;
        } else {
            dlc = 15;
        }
    }
};

/**
 * @brief CAN状态结构体
 */
struct CanStatus {
    uint8_t busStatus;         ///< 总线状态
    uint8_t errorStatus;       ///< 错误状态
    uint8_t txErrorCounter;    ///< 发送错误计数
    uint8_t rxErrorCounter;    ///< 接收错误计数
    uint32_t timestamp;        ///< 产生状态时的时间戳

    /**
     * @brief 构造函数
     */
    CanStatus() : busStatus(0), errorStatus(0), txErrorCounter(0), 
                 rxErrorCounter(0), timestamp(0) {}
};

} // namespace can
} // namespace usb2can

#endif // USB2CAN_CAN_MESSAGE_H